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Químico e espectroscopista norte-americano nascido em Alice, Texas, pesquisador da Rice University Houston, USA, que compartilhou o Prêmio Nobel de Química (1996) com o colega norte-americano Richard Smalley e o inglês Harold Kroto, pelo descobrimento da estrutura dos fulerenos, grandes moléculas de carbono de forma esférica, de enorme importância para a indústria química e eletrônica. Filho de um ministro metodista, na infância morou em várias cidades do sul do Texas como Alice, Brady, San Antonio, Kingsville, Del Rio, Brownsville, McAllen, Austin, até sua família estabelecer-se em San Antonio. Seu interesse por química veio desde os nove anos de idade quando ganhou como presente o seu primeiro kit de ciências.
Durante o high school seu interesse foi incentivado por uma professora de química em particular, Mrs. Lorena Davis. Licenciado pela University of Rice, Houston, Texas (1954), doutorou-se em Berkeley, pela University of California, (1957), voltando à Rice (1958) para se integrar ao departamento de química da universidada local, onde se especializou em espectroscopia de infravermelhos e microondas, separando e analisando agregados de átomos, os chamados clusters, de uma grande variedade de substâncias, e no qual se tornaria catedrático (1967). Trabalhou intensamente com seu companheiro Richard Smalley, que havia construído um laser para criar e estudar clusters de uma vasta gama de tipos, ao mesmo tempo em que manteve um estreito contato com o químico britânico e espectroscopista de microondas, Harold Kroto, da University of Sussex.
Finalmente o trio reuniu-se em setembro (1985), em Rice, durante onze dias, junto com os estudantes graduados de Rice James Heath e Sean O'Brien, e criaram pequenos agregados de átomos, os clusters de carbono, com o equipamento de Smalley, mas frustrantemente não encontraram as supostas e esperadas grandes cadeias, mas os inesperados fulerenos, moléculas de carbono de geometria esférica. A equipe publicou os resultados no final daquele ano (1985), mas os meios científicos se mostraram céticos quanto a existência desse novo tipo de molécula. A desconfiança perdurou por mais cinco anos, até que o grupo inglês dirigido pelo Prof. Harold Kroto conseguiu sintetizar grandes quantidades de moléculas de fulerenos, embora outra equipe de cientistas britânicos tenha publicado seu próprio método poucos dias antes da publicação da equipe de Kroto (1990).
Assim estava provado que o carbono é um elemento que pode se combinar de diferentes formas, originando novas moléculas como grafite, diamante e, também, fulereno, uma variedade não cristalina de carbono cuja molécula compreende 60, 70, 76, 80, 84, 90, 94 ou mais átomos do elemento, distribuídos na superfície de um poliedro formado por um grande número de hexágonos e pentágonos, algo parecido com uma bola de futebol cheia. Sobre o fulereno ainda se pode dizer que, embora descoberto pela equipe angloamericana (1985), sua existência já havia sido prevista (1973) pelos químicos soviéticos Bojvar e Galpern, que lhe deram o nome de buckminsterfullereno, em homenagem ao prestigiado arquiteto norte-americano Richard Buckminster Fuller, pelo projeto e construção de una cúpula de forma análoga.
Os fulerenos adicionados a certos íons metálicos tornam-se supercondutores e ferromagnéticos a baixíssimas temperaturas. Além disso sua estrutura molecular permite utilizá-los como lubrificantes secos e suas propriedades permitem aplicações tanto na química como na eletrônica.